諸緣來去何增減？笑擁斜陽照海天。。。 短暫人生幾番風雨情。 匆匆走過幾度回眸戀。 心坎鑲著足痕淚光影。 誰悟得無生法忍行去。 *幻羽*捻題一*悟行* 2023/01/03/18:34:58

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             (續4)科技版~超遜偵探~UOD之44~太陽系之天王星

 

目前對天王星物理變化的機制還不是很清楚，在接近夏天和冬天的至點，天王星的一個半球沐浴在陽光之下，另一個半球則對向幽暗的深空。受光半球的明亮曾被認為是對流層裡來自甲烷雲與陰霾層局部增厚的結果。在緯度−45°的明亮"衣領"也與甲烷雲有所關聯。在南半球極區的其他變化，也可以用低層雲的變化來解釋。來自天王星微波發射譜線上的變化，或許是在對流層深處的循環變化造成的，因為厚實的極區雲彩和陰霾可能會阻礙對流。現在，天王星春天和秋天的晝夜平分點即將來臨，動力學上的改變和對流可能會再發生。

 

有些論點認為氣體巨星和冰巨星在形成地時候就有差異存在，太陽系的誕生應該開始於一個氣體和塵土構成的巨大轉動的球體，也就是前太陽星雲。當它凝聚時逐漸形成盤狀，在中心的崩塌形成了太陽。多數的星雲氣體，主要是氫和氦，形成了太陽；同時，顆粒的塵土集合形成了第一顆原行星。隨著行星的成長，有些行星累積到足夠的質量，能夠凝聚星雲中殘餘的氣體。聚集越多的氣體，使他們變得越大；他們變得越大，就越能聚集氣體，直到達到一個關鍵的點，使他們開始以指數的增長。冰巨星所有的星雲氣體只有幾個地球的質量大小，未能達到這個臨界點。目前的太陽系形成理論在計算遠離木星土星的天王星和海王星上遭遇了困難。他們塊頭過大，以至於無法在那個距離上取得足夠的材料來形成。相反的，某些科學家認為這兩顆行星是在離太陽較近的位置形成之後，才被木星驅趕到外面的。然而，近來越來越多將行星漂移計算在內的摹擬，似乎已能在他們現存的位置上形成天王星和海王星。

 

目前已知天王星有27顆天然的衛星，這些衛星的名稱都出自莎士比亞和蒲柏的歌劇中。五顆主要衛星的名稱是「米蘭達」（天衛五）、「艾瑞爾」（天衛一）、「烏姆柏裏厄爾」（天衛二）、「泰坦尼亞」（天衛三）和「歐貝隆」（天衛四）。第一顆和第二顆(天衛三和天衛四)是威廉·赫歇耳在1787年3月13日發現的，另外兩顆天衛一和天衛二是在1851年被威廉·拉索爾發現的。在1852年，威廉·赫歇耳的兒子約翰·赫歇耳才為這四顆衛星命名。到了1948年傑勒德 P. 庫普爾發現第五顆衛星天衛五。

 

天王星衛星系統的質量是氣體巨星中最少的，的確，五顆主要衛星的總質量還不到海衛一的一半。最大的衛星，天衛三，半徑788.9公里，還不到月球的一半，但是比土星第二大的衛星土衛五稍大些。這些衛星的反照率相對也較低，天衛二約為0.2，天衛一約為0.35（在綠光）。這些衛星由冰和岩石組成，大約是50%的冰和50%的岩石，冰也許包含氨和二氧化碳。

 

在這些衛星中，天衛一有著最年輕的表面，上面只有少許的隕石坑；天衛二看起來是最老的。天衛五擁有深達20公里的斷層峽穀，梯田狀的層次和混亂的變化，形成令人混淆的表面年齡和特徵。天衛五過去的地質活動被認為是在某段時候當其軌道比目前更偏心時受到潮汐加熱的影響，偏心的原因大概是跟天衛二軌道共振 (過去與現在 3:1 比例)的結果。與地幔上湧並擠入相關的外部加工很可能是天衛五「賽道」般運河的起源。同樣的，天衛一被認為曾經處於與天衛三 4:1 軌道共振的位置。

 

在1986年，NASA的航海家2號拜訪了天王星。這次的拜訪是唯一的一次近距離的探測，並且目前也還沒有新的探測計畫。航海家2號在1977年發射，在繼續前往海王星的旅程之前，於1986年1月24日最接近天王星，距離近達81,500公里。航海家2號研究了天王星大氣層的結構和化學組成，發現了10顆新衛星，還研究了天王星因為自轉軸傾斜97.77°所造成的獨特氣候，並觀察了天王星的環系統。他也研究了天王星的磁場：不規則的結構、傾斜的磁軸、和如同拔塞螺絲般扭曲並斜向一側的磁尾。他對最大的五顆衛星做了首度的詳細調查，並研究當時已知的九圈光環，也新發現了兩道光環。

 

天王星的體積在九大行星中僅次於木星和土星，體積約為地球的65倍，品質相當於地球的14.63倍。天王星以6.81千米/秒的平均速度繞太陽公轉，公轉週期84年。天王星最奇特的是它的自轉軸幾乎倒在它的軌道面上，也就是說，它是“躺”著自轉的。而其他行星都是“站”在自己軌道面上自轉有人猜測它可能是被一個天體撞倒的，目前這還沒有得到證實。

 

天王星的奇特自轉稱為太陽系起源中的南解之謎。其赤道的磁感應強度為2.5×10-5特斯拉，比地球的3.1×10-5特斯拉略低，但是天王星內部磁場很強，所包含的能量是地球的50倍。天王星的核心是岩石物質，核心溫度是2000 -3000 。核心外面是一層很厚的水冰和氮冰，冰外面是分子氫層，再向外就是很厚的大氣層，大氣層中的主要成分是氫和氦。氫的含量占絕大部分，氦的含量約為10%-15%。這與木星的大氣組成相似。天王星同地球一樣有四季的變化，但是它的一季相當於地球的21年，也不同與地球上的四季，受陽光照射的半球為夏季，另一面為冬季。天王星於1781年被赫歇爾用自製的16釐米口徑望遠鏡發現，自發現後經過了186年，人們才發現了它的環帶。天王星共有11條環帶，其構造複雜，顏色各異，十分壯觀。天王星最亮時稍亮於6等，眼力好的人勉強可見。在大望遠鏡裏，它呈現蘭綠色。 

 

天王星是太陽的第七個行星，1781年才被天文學家發現。美國發射的“航海者2號”無人駕駛太空船，在離地球約29億公里的太空，拍攝了大批有關天王星的照片，初步揭開這個星球的神秘面貌。但在“航海者2號”發回照片前，科學家對這個遙遠的行星所知非常有限。在那裏，陽光要比地球弱350倍，氣溫大約是-360℃。以地球時間計算，天王星環繞太陽一圈要84年。

 

最初的一批照片發現天王星最少有14個月亮，直徑從32公里到1609公里都有。這些月亮表面滿是坑和浮水。既而科學家又發現天王星表面上的雲狀物原來是永不靜止的藍綠色大海，急速流動的氮和氫造成了強風，吹過結冰的海洋。

 

知道了天王星上有水、碳氫化合物和有機氣體，一般人最感興趣的是這個星球有沒有生物呢?因為地球開天闢地的時候，也是先有這三種元素。早在1979年，航海者發現木星也有“月亮”。到1981年，又在土星的月亮上發現類似地球大氣層的有機物。天文物理學家認為，在這種情況下存在原始生物是有可能的。

 

另外，令科學家感到迷惑的是，木星、土星和天王星都有灰塵和冰組成的光環。科學家認為，如果能夠研究出這些光環的來歷，也可以研究出我們居住地球的歷史。科學家最少還要用幾年時間，才能分析和研究完“航海者2號”所拍攝的照片，到時可能會有驚人的發現!

 

美國的“哈勃”空間望遠鏡近日拍攝到了天王星與其衛星“阿裏埃爾”發生“會合”的罕見天象。科學家們在解釋這一現象的獨特之處時表示，“阿裏埃爾”衛星在天王星濃密的雲層上投下了一個明顯的陰影。雖然類似的現象在其他氣態行星上並不罕見，但由於天王星的衛星軌道非常怪異，因此要想看到它們在天王星上的投影是非常困難的。（天王星的衛星的運行軌道一般都位於赤道上方，每42年天王星、衛星和太陽才能夠有機會排成一條直線。）

 

如果從天王星上進行觀測，“阿裏埃爾”衛星剛好形成了一次日全食－－它完全將太陽遮住，但是這種現象並不像地球與月球所出現的全食。由於天王星距離太陽很遠，從天王星上所觀測的太陽要比地球上所觀測的太陽小許多，因此“阿裏埃爾”不僅遮住了太陽的外形，而且連太陽的光環也完全被遮擋住了。

 

“阿裏埃爾”衛星的命名源於莎士比亞劇本《暴風雨》中空氣般的精靈，其直徑只有月球的三分之一，是最接近天王星的大型衛星。哈勃太空望遠鏡此次拍攝到這一奇觀將為我們的宇宙探測提供更多的證據和資料，為我們對太陽系的進一步的研究提供更多的資訊。

 

美國“哈勃”空間望遠鏡日前拍攝到了天王星表面一處非常奇特的黑色暗斑圓形區域，科學家稱這是一個寬1700公里、長3000公里的巨大風暴。此前，“旅行者”號探測器在1986年和1992年也曾拍攝到過類似的構造。不過，在“哈勃”望遠鏡從1994年夏季至2006年夏季拍攝的天王星照片上卻並沒有發現這種黑色圓形結構。這一差異使得科學家們相信，“哈勃”新近拍攝到的黑色圓形區域很可能剛剛形成不久。

 

雖然天王星上的暗斑相當罕見，可是鄰近的另一顆行星--海王星上卻常常發現暗斑。天王星與海王星的體積相去不遠，大氣組成成分也非常類似，可是一直到最近天王星的大氣的活動才明顯增加。研究學者表示：這個暗斑的出現，很可能是天王星北半球的春天即將來臨的訊息！

 

天王星號稱“躺著轉的行星”，因為它的自轉軸幾乎與它的公轉平面平行，如上圖，天王星的北極是朝向右方3點鐘方向。這種特別的自轉軸傾角，使得它在環繞太陽一周84年的的週期中，會有許多年，陽光是直射南極區域或北極區域（另一個半球因而是終年黑夜），而天王星即將在2007年12月底抵達它的軌道“春分點”，也就是太陽光線即將直射它的赤道。因此，研究學者預期天王星愈靠近春分點時，會與海王星愈來愈像，大氣中將常常突然出現暗斑。

 

這個新發現的暗斑位在天王星北緯27度的地方，這個區域在多年的終年黑夜之後，目前已處在完全暴露在陽光的情況。天文學家非常好奇天王星的大氣對於這種季節性陽光的變化，反應究竟有多強烈？變化的速度會有多快？不過實際狀況將會怎樣，天文學家正拭目以待！